Человек - ходячий минерал.
Многие, наверное, подумали, какое отношение имеет мой "аватар" в форме черепа к минералам. Ответ - самое прямое, поскольку человек - это ходячий составной минерал. Ну, то, что на 60% человек состоит из воды, а вода это самый настоящий минерал, думаю, понятно всем. Это расплавленная форма льда (кварц тоже может быть жидким). Кристаллическая структура льда похожа на структуру алмаза. То, что льда нет в коллекциях любителей камня - это большое упущение. И для этого не нужно поддерживать в квартире минусовую температуру. Если над водой создать высокое давление и затем ее охладить до замерзания, то образующийся лед в условиях повышенного давления плавится не при 0°C, а при более высокой температуре. Так, лед, полученный при замерзании воды, который находится под давлением 20000 атм, в обычных условиях плавится только при 80°C. Поэтому на каких-то планетах лед может спокойно существовать при очень высоких температурах. А, если пофантазировать, то, может быть, у каких-то внеземных цивилизаций, лед - это драгоценный камень, как у нас алмаз.
С водой разобрались. Теперь поговорим о костях. Что это?
Фосфаты кальция - основной строительный материал костей и зубов всех позвоночных животных. Все химически чистые фосфаты кальция имеют белый цвет; однако встречающиеся в природе минералы фосфатов кальция чаще всего окрашены, причем четко установлено, что окраску им придают примеси ионов железа и редкоземельных элементов. Все биологически образованные фосфаты кальция в научной литературе принято называть термином "биологический [B]апатит[/B]". Главное отличие биологического апатита от просто апатита заключается в их химическом составе. Более того, химический состав сильно зависит и от вида твердой ткани; он различен для зубов и костей. В среднем кости человека и млекопитающих содержат 60-70% фосфатов кальция, 20-30% коллагена и до 10% воды (значения меняются в зависимости от возраста, питания, состояния здоровья). Считается, что рост кости начинается с формирования некоего каркаса из закрученных в спирали молекул коллагена, внутри которого зарождаются и растут пластинчатые нанокристаллы биологического апатита. С химической точки зрения структура зубов человека и всех млекопитающих оказалась сложнее, чем структура кости: зубы состоят из наружной очень твердой части, называемой эмалью, и внутренней более мягкой части, называемой дентином. Химический состав и свойства дентина и кости довольно близки, в то время как химический состав зубной эмали сильно отличается, приближаясь к составу чистого апатита. (Здесь следует пояснить, что с химической точки зрения зубной кариес - это процесс растворения биологического апатита в слабых органических кислотах.). Имплантаты, изготовленные из чистых фосфатов кальция, практически не применяют в медицине: во-первых, они слишком хрупкие, а во-вторых, из них трудно изготовить изделия заданной формы. Здесь нужно вспомнить, что кости и дентин имеют пористую структуру и содержат до 40% органической фазы. Имплантат можно сделать из какого-нибудь прочного материала (титан, нержавеющая сталь и т.д.), а чтобы сделать его биосовместимым, покрыть сверху слоем фосфатов кальция. В этом случае все механические нагрузки лягут на прочную металлическую сердцевину, а поверхностный слой фосфатов кальция будет способствовать приживаемости. Таким способом изготавливают, например, искусственные тазобедренные суставы и имплантируемые в десны втулки для крепления на них искусственных (обычно сделанных из керамики) зубов.